一、Set系列集合
（一）Set系列集系概述
1. Set系列集合特点
无序:存取顺序不一致
不重复:可以去除重复
无索引:没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历，也不能通过索引来获取元素
2. Set集合实现类特点
Set<String> sets = new HashSet<>(); //开头Set推荐使用多态HashSet:无序、不重复、无索引。
LinkedHashSet: 有序、不重复、无索引。
TreeSet: 排序、不重复、无索引。
set集合的功能上基本上与Collection的API一致。
（二）HashSet元素无序的底层原理:哈希表
1. HashSet底层原理
HashSet集合底层采取哈希表存储的数据。
哈希表是一种对于增删改查数据性能都较好的结构。
JDK8之前的，哈希表:底层使用数组+链表组成。
IDK8开始后，哈希表: 底层采用数组+链表+红黑树组成。
2. 原理 = 数组+链表+哈希算法
创建一个默认长度16的数组，数组名table
根据元素的哈希值跟数组的长度求余计算出应存入的位置(哈希算法)
判断当前位置是否为null，如果是null直接存入
如果位置不为null，表示有元素，则调用equals方法比较
如果一样，则不存，如果不一样，则存入数组
JDK 7新元素占老元素位置，指向老元素
JDK8中新元素挂在老元素下面
3. 哈希表的详细流程
创建一个默认长度16，默认加载因为0.75的数组，数组名table。
根据元素的哈希值跟数组的长度计算出应存入的位置。
判断当前位置是否为null，如果是null直接存入，如果位置不为null，表示有元素则调用equals方法比较属性值，如果一样，则不存，如果不一样，则存入数组。
当数组存满到16*0.75=12时，就自动扩容，每次扩容原先的两倍。
（三）HashSet元素去重复的底层原理
如果希望Set集合认为2个内容相同的对象是重复的应该怎么办?
重写对象的hashCode和equals方法
（四）实现类: LinkedHashSet
LinkedHashSet集合概述和特点
有序、不重复、无索引。
这里的有序指的是保证存储和取出的元素顺序一致。
原理:底层数据结构是依然哈希表，只是每个元素又额外的多了一个双链表的机制记录存储的顺序。
（五）实现类:TreeSet
1. TreeSet集合概述和特点
不重复、无索引、可排序。
可排序: 按照元素的大小默认升序(有小到大)排序。
TreeSet集合底层是基于红黑树的数据结构实现排序的，增删改查性能都较好。
注意: TreeSet集合是一定要排序的，可以将元素按照指定的规则进行排序。
2. TreeSet集合默认的规则
对于数值类型:Integer，Double，官方默认按照大小进行升序排序。
对于字符串类型:默认按照首字符的编号升序排序。
对于自定义类型如Student对象，TreeSet无法直接排序。
3. 结论:
想要使用TreeSet存储自定义类型，需要制定排序规则
4. 自定义排序规则
TreeSet集合存储对象的的时候有2种方式可以设计自定义比较规则。
方式1
让自定义的类(如学生类)实现comparable接口重写里面的compareTo方法来定制比较规则。
方式2
可以设置comparator接口对应的比较器对象，来定制比较规则TreeSet集合有参数构造器
二、Collection体系的特点、使用场景总结
总结
1.如果希望元素可以重复，又有索引，索引查询要快?
用ArrayList集合，基于数组的。(用的最多)
2.如果希望元素可以重复，又有索引，增删首尾操作快?
用LinkedList集合，基于链表的。
3.如果希望增删改查都快，但是元素不重复、无序、无索引。
用HashSet集合，基于哈希表的
4.如果希望增删改查都快，但是元素不重复、有序、无索引。
用LinkedHashSet集合，基于哈希表和双链表。
5.如果要对对象进行排序
用TreeSet集合，基于红黑树。后续也可以用List集合实现排序
三、补充知识:可变参数
sum(10,20); //可以不传参数，一个参数，多个参数，甚至数组也可以
public static void sum(int ... nums){
System.out.println("元素个数： "+ nums.length);
System.out.println("元素内容： "+ Arrays.toString(nums));
}可变参数的作用
传输参数非常灵活，方便。可以不传输参数，何以传输1个或者多个，也可以传输一个数组
可变参数在方法内部本质上就是一个数组
可变参数的注意事项:
1.一个形参列表中可变参数只能有一个
2.可变参数必须放在形参列表的最后面
四、补充知识:集合工具类Collections
Collections集合工具类
java.utils.Collections:是集合工具类
作用: Collections并不属于集合，是用来操作集合的工具类。
Collections常用的API
方法名称 |
说明 |
public static boolean addAll(Collection<? super T> c，T... elements) |
给集合对象批量添加元素 |
public static void shuffle(List<?> list) |
打乱List集合元素的顺序 |
给集合对象批量添加元素
//id.add(10);
//id.add(20);
Collections.addAll(id,20,30,10,20); //可以打乱List集合元素的顺序
Collections.shuffle(id); //把集合id的元素顺序随机打乱Collections排序相关API
使用范围:只能对于List集合的排序。
排序方式1:
方法名称 |
说明 |
public static void sort(List list) |
将集合中元素按照默认规则排序 |
注意:本方式不可以直接对自定义类型的List集合排序，除非自定义类型实现了比较规则Comparable接口
排序方式2:
方法名称 |
说明 |
public static void sort(List list, Comparator<? super T> c) |
将集合中元素按照指定规则排序 |
五、Collection体系的综合案例
斗地主游戏，源文件已保存
六、Map集合体系
（一）Map集合概述和使用
Map集合是一种双列集合，每个元素包含两个数据。
Map集合的每个元素的格式: key=value(键值对元素)。
Map集合也被称为“键值对集合
（二）Map集合整体格式:
Collection集合的格式:[元素1,元素2,元素3..]
Map集合的完整格式:{key1=value1,key2=value2，key3=value3，...}
（三）Map集合的使用场景之一: 购物车系统
分析
购物车提供的四个商品和购买的数量在后台需要容器存储。
每个商品对象都一一对应一个购买数量。
把商品对象看成是Map集合的建，购买数量看成Map集合的值。
(商品1=2，商品2=3， 商品3=2，商品4= 3]
（四）Map集合体系特点
说明
使用最多的Map集合是HashMap
重点掌握HashMap，LinkedHashMap，TreeMap。其他的后续再理解。
Map集合体系特点
Map集合的特点都是由键决定的。
Map集合的键是无序,不重复的，无索引的，值不做要求 (可以重复)
Map集合后面重复的键对应的值会覆盖前面重复键的值。
Map集合的键值对都可以为null。
Map集合实现类特点
HashMap:元素按照键是无序，不重复，无索引，值不做要求。 (与Map体系一致)。
LinkedHashMap:元素按照键是有序，不重复，无索引，值不做要求。
TreeMap:元素按照建是排序，不重复，无索引的，值不做要求。
（五）Map集合常用API
Map集合
Map是双列集合的祖宗接口，它的功能是全部双列集合都可以继承使用的。
MapAPI如下
Map<String ,Integer> maps = new HashMap<>();
maps.put("手表",10); //添加元素方法名称 |
说明 |
V put(K key,V value) |
添加元素 |
V remove(Object key) |
根据键删除键值对元素 |
void clear() |
移除所有的键值对元素 |
boolean containsKey(Object key) |
判断集合是否包含指定的键 |
boolean containsValue(Object value) |
判断集合是否包含指定的值 |
boolean isEmpty() |
判断集合是否为空 |
int size() |
集合的长度，也就是集合中键值对的个数 |
map1.putAll(map2); |
map2元素复制到map1 |
（六）Map集合的三种遍历方式
1. Map集合的遍历方式一:键找值
先获取Map集合的全部键的Set集合。
遍历键的Set集合，然后通过键提取对应值。
//1、键找值：先拿到集合的全部键
Set<String> keys = maps.keySet();
//2、遍历每一个键，根据键提取值
for (String key : keys) {
int value = maps.get(key);
System.out.println(key+"===>"+value);
}2. Map集合的遍历方式二:键值对 （太繁琐，不推荐）
先把Map集合转换成Set集合，Set集合中每个元素都是键值对实体类型了.
遍历Set集合，然后提取键以及提取值
//1、把Map集合转换成Set集合
Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = maps.entrySet();//maps.entrySet() ctrl+Ait+v
//2、开始遍历
for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries){
String key = entry.getKey();
int value = entry.getValue();
System.out.println(key + "====>" + value);
}3. Map集合的遍历方式三:lambda表达式 (简便， 推荐)
（1）Map集合的遍历方式三:Lambda
得益于JDK 8开始的新技术Lambda表达式，提供了一种更简单、更直接的遍历集合的方式。
（2）Map结合Lambda遍历的AP
方法名称 |
说明 |
default void forEach(BiConsumer<? super K，? super V> action) |
结合lambda遍历Map集合 |
（3）流程
maps ={ huawei=1000,手表=10,生活用品=10,iphoneX=100}
maps.forEach((k , v) ->{
System.out.println(k +"----->" + v);
});
maps.forEach(new BiConsumer<String, Integer>() {
@Override
public void accept(String key, Integer value) {
System.out.println(key + "-----" + value);
}
});简化后
maps.forEach(( k, v) -> {
System.out.println(k + "-----" + v);
});（七）Map集合的实现类HashMap
HashMap的特点和底层原理
由键决定:无序、不重复、无索引。HashMap底层是哈希表结构的。
依赖hashCode方法和equals方法保证键的唯一。
如果键要存储的是自定义对象，需要重写hashCode和equals方法。
基于哈希表。增删改查的性能都较好。
（八）Map集合的实现类LinkedHashMap
LinkedHashMap集合概述和特点
由键决定:有序、不重复、无索引。
这里的有序指的是保证存储和取出的元素顺序一致。
原理:底层数据结构是依然哈希表，只是每个键值对元素又额外的多了一个双链表的机制记录存储的顺序。
（九）Map集合的实现类TreeMap
TreeMap集合概述和特点
由键决定特性:不重复、无索引、可排序。
可排序:按照键数据的大小默认升序(有小到大)排序。只能对键排序。
注意: TreeMap集合是一定要排序的，可以默认排序，也可以将键按照指定的规则进行排序。
TreeMap跟TreeSet一样底层原理是一样的。
TreeMap集合自定义排序规则有2种
类实现Comparable接口，重写比较规则。
集合自定义Comparator比较器对象，重写比较规则。
（10）总结： Map集合实现类特点
HashMap:元素按照键是无序，不重复，无索引，值不做要求，基于哈希表 (与Map体系一致)。
CLinkedHashMap:元素按照键是有序，不重复，无索引，值不做要求，基于哈希表。
TreeMap: 元素只能按照键排序，不重复，无索引的，值不做要求，可以做排序。
七、补充知识:集合的嵌套
例子：ABCD景点多选择统计
public static void main(String[] args) {
//1、要求程序记录每个学生选择的情况。
//使用一个Map集合存储。
Map<String, List<String>> data = new HashMap<>();
//2、把学生选择的数据存入进去。
List<String> selects = new ArrayList<>();
Collections.addAll(selects, "A", "C");
data.put("罗勇", selects);
List<String> selects1 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(selects1, "D");
data.put("吴敏", selects1);
List<String> selects2 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(selects2, "A", "B", "D", "C");
data.put("小强", selects2);
System.out.println(data);
//3、统计每个景点选择人数
Map<String, Integer> infos = new HashMap<>();
//4、提取所有人选择的景点信息。
Collection<List<String>> values = data.values();
System.out.println(values);
for (List<String> value : values) {
for (String s : value) {
//有没有包含这个景点
if (infos.containsKey(s)) {
infos.put(s, infos.get(s) + 1);
} else {
infos.put(s, 1);
}
}
}
System.out.println(infos);
}